邦凯铝壳锂离子电池设计
锂离子动力电池铝壳壳体电位研究
河南科技•创新驱动、.........................................>锂离子动力电池铝壳壳体电位研究蔡晓利郭毓优(中航锂电(洛阳)有限公司，河南洛阳471003)摘要:分析影响锂离子动力电池外壳电位的影响因素，结果表明：壳体表面残留的电解液，电芯外层隔膜破 损，极耳包肢不完整均会影响壳体电位;正极对壳体电位超过IV,会导致壳体腐蚀的发生。
为避免壳体发生 腐蚀，通常采用的方法有对电芯外部增加绝缘保护袋，在铝壳内部增加绝缘保护涂层，对极耳进行绝缘胶纸 全覆盖。
关键词:锂离子动力电池;铝壳电位;腐蚀中图分类号:TM912 文献标识码:A文章编号=1003-5168(2016) 12-0142-02Study on the Potential of Aluminum Can of Lithium Ion PowerBatteryCai Xiaoli Guo Yuyou(China Aviation Lithium Battery Co, Ltd., Luoyang Henan 471003)Abstract：The influence factors of the potential of aluminum can of lithium ion oower battery was analyzed,the results showed that:the residual electrolyte on aluminum cans,the damage of the cell5s outer separator,the incompleteness of the tapes on tab,all these factors influenced the potential of aluminum can;The potential difference between the positive electrode and aluminum cans going over IV would cause the corrosion of aluminum cans.In order to avoid such problems,it is often advisable to increase insulation bags out of cells,to increase insulation coating layers on the inner surface of aluminum cans,or to tally cover tabs by insulation tapes.Keywords：lithium ion powerbattery;the potential of aluminum can;corrosion由于环境污染严重以及石油能源的危机，锂离子电 池以其高的能量密度、环境友好等优点，得到重点关注。
锂电池PACK工艺详解 (2)
五、工业安全
消防 1、了解工厂布局 2、工厂逃生路线图 3、消防设施的使用
五、工业安全
1、了解工厂布局
消防设施 灭火器箱，一般至少要装备两个灭火器
消防设施 灭火器
消防设施
应急灯：停电时灯亮
安全出口标识
消防设施 禁止标识
人身安全
1、220v/380v 50Hz工业用电 2、机械设备操作 3、生产中化学物质的接触
人身安全
1、220v/380v 50Hz工业用电
人的安全电压为36伏以下，我们正常使用的照明、动力 电为220V/380V/50Hz,没有专业的技术与装备我们只能 有使用的能力，没有装配、维护的能力 A、开关、插座
电池PACK生产知识讲座
电池PACK生产知识讲座
前言 一、电池与电芯 二、电池的组成 三、电池pack工艺 四、电池pack生产流程
一、电池与电芯
前言： 在pack行业，人们都把没有组装成可以直接使用 的电池叫做电芯，而把连接上PCM板，有充放控 制等功能的成品电池叫做电池。 在pack组装中电芯是电池的重要组成部分
Pcb焊 接
整形定位、 低压注
检测
塑成型
外观 清洁
包裹 商标
尺寸 测量
外观 检查
电性能 检测
装 箱
贴防 水纸
四、电池pack生产流程
注塑结构生产工艺流程
来料检验上料 电芯测试：电压、内阻、尺寸
+ 使用工具设备：
A、电压、内阻：内阻测试仪
B、尺寸：通规、数显卡尺
仪 器
仪 器
四、电池pack生产流程
注塑结构生产工艺流程 外观、清洁 检查注塑后电池外观，清除油污 使用设备：无 使用工具： 碎布
锂电池基本原理-结构及验证测试
锂离子电池完全充电后，放电至３．６Ｖ时的容量记为Ｃ１，放 电至３．０Ｖ时的容量记为 Ｃ０，Ｃ１／Ｃ０称为该电池之放电平台． 行业标准放电平台为７０％以上，平台放电时间＞４２ｍｉｎ ． 放电倍率 电池容量除以１小时的电流称为１Ｃ，大倍率放电时容量一般 会比小倍率放电低． 注：容量，平台，倍率性能可采用电池测试柜进行检测． ２８ 放电曲线图 Ｔｈｅ Ｃｕｒｖｅ ｏｆ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ４．２ ４ Ｖｏｌｔａｇｅ（ｖ） ３．８ ３．６ ３．４ ３．２ ３ ０ ２００ ４００ ６００ ８００ Ｃａｐａｃｉｔｙ（ｍＡｈ） １０ ００ １２００ １４００ ３０５５６６ ５０３７５９ ５５３４５０ 放电平台对数码产品使用效果影响很大，当数码产品 要求最低工作电压为３．６Ｖ时 ，低于平台电压的部分容量 就不能发挥作用． ２９ 倍率放电比较曲线 ＢＫ １８６５０Ｓ２０－１５００ｍＡｈ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｒａｔｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｒｉｃｓ ４．１５ ３．９５ Ｖｏｌｔａｇｅ ／Ｖ ３．７５ ３．５５ ３．３５ ３．１５ ２．９５ ０．０％ １Ｃ ５Ｃ ８Ｃ １０Ｃ １５．０％ ３０．０％ ４５．０％ ６０．０％ ７５．０％ ９０．０％ Ｒａｔｅ Ｏｆ Ｄｉｓｃｈａｇｅ Ｃａｐａｃｉｔｙ（ Ｎｏｒｍａｌ １Ｃ Ｃａｐａｃｉｔｙ％） １０５．０％ 放电倍率越大，放电平台电压越低，放电能量会越小． 我司标准：２Ｃ容量＞０．５Ｃ容量 的９４％． ３０ （１） 电性能 电压——万用表 开路电压： 电池在开路状态下的端电压； 工作电压： 电池接通负载后在放电过程 中显示的电 压，又称放电电压． 内阻——电池内阻仪 电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻； 电池的内阻不是常数，在放电过程中会不断 变化，随 电压降低而增大，但不是线性关系，主要原因是电池 内部的活性材料的组成结 构，电解液浓度和温度都在 不断地改变． ３１ （２） 可靠性性能 测试项 循环寿命 高温放电 低温放电 荷电保持及恢复 高温高湿 其它环境可靠 性 国标要求 ＞３００次（８０％标称容量） ＞８５％标称容量（５５℃，４ｈ） ＞７０％标称容量（－２０℃，２ ４ｈ） ＞４．１Ｖ，＞９０％标称容量（２８ ｄａｙｓ） ＞８０％标称容量（４０℃，９０％ＲＨ，４８ｈ） ＞３．６Ｖ，无损伤， 漏液，冒烟，爆炸现象 ３２ （２） 可靠性性能 循环寿命——检测柜 １Ｃ充放电循环次数＞３００～５００次（８０％容量保持） ． Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｐｅｒｃｅｎｔｓ（％） １００ ９０ ８０ ７０ ６０ ５０ ０ ５０ １００ １５０ ２００ ２５０ ３００ Ｃｙｃｌ ｅｓ（３Ｃ Ｃｈａｒｇｅ／１０Ｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ） ３５０ ３３ （２） 可靠性性能 高低温放电性能——检测柜＋高低温箱 ５５℃环境下１Ｃ放电，容量＞８５％＠２５ ℃； －２０℃环境下０．２Ｃ放电，容量＞７０％＠２５ ℃． ４．２５ Ｖｏｌｔａｇｅ（Ｖ） ４ ３．７５ ３．５ ３．２５ ３ ２．７５ ０ ２００ ４００ ６００ ８００ Ｃａｐａｃｉｔｙ（ｍＡｈ） １０００ １２００ １４００ ５５℃ －２０℃
锂离子电池概述
• 3：法国Tarascon教授发表了新的正极材料：LiFeSO4F材料系
列：
• 合成方法：也采用离子液体作介质，实施低温合成； • FeSO4 + LiF LiFeSO4F
240-280℃
• LiFeSO4F材料热稳定性可一直到350℃；比容量160mAh/g；电池电压区间 2.0-4.2V；发现者强调它是比LiFePO4资源更丰富的材料。
锂离子电池关键材料：负极材料
• 目前国内外关注的负极材料主要有：碳材料和具
有特殊结构的金属氧化物 • 碳材料：石墨、软碳、中相碳微球已在国内有开发和研究，硬碳、碳纳
米管、巴基球C60等多种碳材料正在被研究中； • 锂离子电池中所用碳材料尚存在两方面的问题：
• 1）电压滞后，即锂的嵌入反应在0～0．25V之间进行（相对于Li＋／Li）而脱嵌反应 则在1V左右发生； 2）循环容量逐渐下降，一般经过12～20次循环后，容量降至400～500mA· h/g。
术
材料性能：161mAh/g（4.2V-3.0V）；8m2/g；无三价铁杂质存
在；纳米碳：-5nm 2wt%/LFP结合均匀，牢固；
LiFePO4合成新方法？？？
• 2： 法国Tarascon教授发表了新的合成方法与新正极材料：
• • 合成方法：采用离子液体作介质，实施低温合成磷酸铁锂等一系列类似材料。 原理：选择的碳氮基离子液体具有300℃以上的热稳定性，因此在200-250 ℃是稳定 的；它既可以作为溶剂，又作为结构介质，使反应在低温下顺利进行，且可以控制 颗粒尺寸。
• 负极材料的电导率一般都较高，则选择电位尽可能接近锂电 位的可嵌入锂的化合物，如各种碳材料和金属氧化物。可逆 地嵌入脱嵌锂离子。锂离子电池负极材料应满足： • 1）在锂离子的嵌入反应中自由能变化小； • 2）锂离子在负极的固态结构中有高的扩散率； • 3）高度可逆的嵌入反应； • 4）有良好的电导率； • 5）热力学上稳定，同时与电解质不发生反应。
锂电池PACK工艺详解
生产中产品防护
短路、挤压、高温、碰撞有可能导致电池发生爆炸
电芯严禁加热
生产中产品防护
短路、挤压、高温、碰撞有可能导致电池发生爆炸
电芯严禁用刀, 硬金属;硬物刮压，特别是软包电池
五、工业安全
工业安全分类 人身安全：生产过程中个人安全防护 产品安全：生产过程中产品安全防护 设施安全：生产过程中设施安全防护
使用设备：无 使用工具： 碎布
常规检查项目
a注塑不良 b 标签翘起 c水贴纸翘起 d标签内有异物 e底壳粘贴不良 f 标签表面脏污 g标签定位不正/粘贴歪斜 h 触爪划伤
四、电池pack生产流程
普通封装结构生产工艺流程
来料检验 上料
点焊正、负 极
Pcb焊接
整形定位、 检测
装胶 框
外观检 查
包裹商 标
装箱
电性能检 测
尺寸 测量
对比：
四、电池pac生产流程
来料检验 上料
绝缘、支架 粘贴
底壳粘 贴
点焊正、负 极
Pcb焊接
整形定位、 检测
包裹商 标
低压注塑 成型/装 壳
外观清 洁
尺寸 测量
外观检 查
电性能检 测
装箱
贴防水 纸
生产过程中常见的性能不良现象
1、电压低 电池出厂电压一般要求在3.8伏以上，但由于过程作业，来料异常有可能 会出现电芯电压低的现象，具体值须根据作业要求来判断。
机起保护作用。
ID：起解码作用 (识别电阻） 电阻：起限流、采样作用 电容：起瞬间稳压作用，滤波作用 Fuse/Ptc：熔断保险丝，起保护作用
二、电池的组成 3、保护电路板上线前检测项目：
保护线路板性能及基本功能 要测试那些基本参数？
铝壳锂离子电池设计
铝壳锂离子电池设计一、铝壳锂离子电池设计的内容铝壳锂离子电池设计包括：1、五金设计2、电芯设计五金设计包括：1、铝壳尺寸设计2、盖帽尺寸设计电芯设计包括：1卷针尺寸设计2、极片尺寸设计3、隔膜尺寸设计4、正负极负料设计5、刮粉位、留粉位尺寸确定6、极耳尺寸设计7、注液量设计8、其他辅助设计：胶纸尺寸等。
二、五金件设计1、电池尺寸参数厚度Hο、宽度Wο\高度Lο2、铝壳尺寸设计1.1铝壳尺寸参数：外厚H外、外宽W外、外高L外、正壁厚、侧壁厚、底厚、内厚H内、内宽W内、内高L内1.2铝壳尺寸参数设计：H外=H0-（0.2～0.4）mm；W外=W0-（0.2~0.3）mm；L外=L0-（1.0~1.5）mm；正壁厚=（0.2~0.4）mm；侧壁厚=（0.3~0.4）mm；底厚=（0.5~0.6）mm。
H内=H外-2*正壁厚；W内=W外-2*侧壁厚；L内=L外-底厚1.3盖帽尺寸参数：长度、宽度、厚度、铆钉位置、铆钉尺寸、边缘、连接片宽度、连接片长度、密封圈尺寸等。
1.4盖帽尺寸参数设计（主要由结构工程师根据铝壳尺寸完成）三、电芯参数设计1、卷针设计1.1方卷针厚度=（1.5~2.0）mm；1.2方卷针宽度≈壳内宽-壳内厚-卷针厚度-C（经验系数，C＞0）；1.3壳内厚≈卷芯、厚度1.4圆卷针与方卷针换算：方卷针宽度=（圆卷针直径*π-2*方卷针厚度）/2+C（经验系数）2、隔膜纸尺寸设计2.1 隔膜纸宽度=壳内高-（2~2.5）mm=电池高度-（3.5~4）2.2 隔膜纸长度=2*负极片长度+（16~25）mm（使用圆卷针时此值要大于使用方卷针）2.3 隔膜纸厚度（根据实际情况要求决定）3、极片尺寸设计3.1 负极片宽度=隔膜纸宽度-2mm正极片宽度=负极片宽度-（1~2）mm3.2 正极片长度=正极片折数*正极片平均折长（试卷，可建公式近似计算）负极片长度=负极片折数*负极片平均折长（试卷，可建公式近似计算）3.3正极片折数≈壳内厚/（0.33~0.35）负极片折数=正极片折数-13.4正极片厚度=铝箔厚度+附料厚度=铝箔厚度+（面密度/压实密度）负极片厚度=铜箔厚度+附料厚度=铜箔厚度+（面密度/压实密度）4、面密度设计正极面密度=（正极附料量-（0.05~0.1）g/【正极片长度-1/2*（刮粉位之和）】≈（41~46）mg/cm²负极面密度=正极面密度*正极克容量*正极活性物含量*（1.025~1.045）/(负极克容量*负极活性物含量)≈﹙18~21﹚mg/cm²5、附料量设计正极附料量=标称容量*（1.035~1.065）/正极克容量/正极活性物含量6、极耳尺寸设计极耳宽度=（3~5）mm；正极耳长度≈负极片宽度+电池厚度-C1（经验系数，可建公式近似计算）负极耳长度≈负极片宽度+电池厚度-C2（经验系数，可建公式近似计算）7、刮粉位、留粉位尺寸确定正极：A=正极耳宽度+（0~0.5）B≈方卷针宽度-A-1/2*CC=2*F（负极）+（6~10）mm负极：E=负极耳宽度F=E+2mm8、注液量设计注液量=电池设计容量/（310~320）四、电芯设计需要注意的几个问题1、电芯厚度1.1套壳时电芯厚度=（正极厚度+负极厚度+隔膜厚度）*空隙率系数+0.1mm正极厚度=正极片辊压厚度+烘烤反弹厚度）*（正极片折数-1）+铝箔厚度隔膜厚度=隔膜规格厚度*负极片折数*21.2正面套壳空间正面套壳空间=铝壳内厚-套壳时电芯厚度≥01.3侧面套壳空间侧面套壳空间=壳内宽—卷针宽度—卷针厚度—套壳时电芯厚度=（0~1）mm2、电池厚度2.1 设计电池厚度=（正极厚度+负极厚度+隔膜厚度）*空隙率系数+2*壳正壁厚正极厚度=（正极片辊压厚度+分容后反弹厚度）*（正极片折数-1）+铝箔厚度负极厚度=（负极片面密度/分容后压实密度）*负极片折数+铜箔厚度隔膜厚度=隔膜规格厚度*负极片折数*22.2 电池厚度空间电池厚度空间=电池厚度规格上限-设计电池厚度=（0.2~0.5）mm3、电池空隙率3.1 电池空隙率=（铝壳内部空间-正极所占空间-负极所占空间-铜箔铝箔所占空间-隔膜纸所占空间）/铝壳内部空间铝壳内部空间=壳内高*壳内宽*壳内厚正极所占空间=正极附料量/正极真实密度负极所占空间=负极料量/负极实密度铜箔所占空间=铜箔长度*铜箔宽度*铜箔厚度铝箔所占空间=铝箔长度*铝箔宽度*铝箔厚度隔膜纸所占空间=隔膜纸长度*隔膜纸宽度*隔膜纸厚度3.2 注液系数注液系数=注液量/电解液密度/（铝壳内部空间*电池空隙率）≈（0.7~0.9）。
电池壳体生产工艺
电池壳体生产工艺电池壳体是电池的重要组成部分，它不仅仅是装配电池的容器，还要具备良好的耐电流、阻燃、导热性能，以及较高的机械强度。
本文将介绍电池壳体的制作工艺。
首先，电池壳体的制作材料一般采用铝合金和钢材。
铝合金因其重量轻、强度高、导电性能好以及成本相对低廉，在电池壳体的生产中得到了广泛应用。
钢材则因为其具备较高的机械强度和防腐性能，适用于某些特殊需求的电池。
其次，电池壳体的生产工艺分为多个步骤。
首先是铝合金材料的选材和切割。
根据电池的尺寸和要求，选择合适的铝合金材料，并进行切割，以获得所需的壳体形状和尺寸。
然后，是电池壳体的冲压工艺。
通过冲压机将切割好的铝合金板材进行成型。
这一步骤通常需要制作适当的模具，以便按照设计要求将铝板冲压成所需的形状。
冲压过程中要注意控制冲床的压力和速度，以保证壳体的形状和尺寸的精确度。
在冲压完成后，还需要进行壳体的加工和处理。
这包括去毛刺和表面处理。
去毛刺是为了去除冲压过程中产生的毛刺，以保证壳体的表面光滑，并避免划伤其他电池组件。
而表面处理则是为了提高壳体的耐腐蚀性和抗氧化性。
最后，电池壳体还需要进行包装和检验。
在包装过程中，将生产好的壳体按批次进行整理、分类和包装，以便存储和运输。
而检验环节是为了确保壳体的质量符合要求。
常见的检验包括外观检验、尺寸检验和性能检验等。
总结起来，电池壳体的制作工艺包括材料选择和切割、冲压成型、去毛刺和表面处理、包装和检验等多个步骤。
每个步骤都需要严格控制质量，以保证最终生产出的壳体符合设计要求，并具备良好的性能和耐久性。
这些工艺技术的不断改进和创新，将助力电池壳体在电池行业的发展中发挥更重要的作用。
锂电池项目规划设计方案
锂电池项目规划设计方案一、项目背景和概述二、项目目标1.建立一条年产量达到X万套的锂电池生产线；2.提供高质量、高性能的锂电池产品，满足市场需求；3.实现锂电池生产的自动化和智能化；4.推动锂电池产业的技术升级和产能提升。
三、项目内容1.建设生产线：根据市场需求和生产能力要求，设计和建设一条锂电池生产线，包括原材料采购、生产工艺流程、设备选择和布局等方面的规划。
2.技术研发：推进锂电池技术的研发和创新，提高电池性能和循环寿命，并探索新型锂电池材料的应用。
3.品质控制：建立完善的质量控制体系，确保生产出的锂电池产品符合国际标准和客户要求。
4.自动化和智能化：引入先进的生产设备和制造工艺，实现锂电池生产的自动化和智能化，提高生产效率和品质稳定性。
5.资源优化：通过节能减排、资源回收利用等措施，降低生产成本，并提升企业的环境可持续发展能力。
四、项目进度安排1.阶段一：项目前期准备（1个月）。
-市场调研：了解市场需求和竞争情况，确定产品定位和市场策略。
-技术研发：进行锂电池技术研发和产品设计。
-资金筹集：寻找项目投资方并筹集资金。
2.阶段二：项目实施（12个月）。
-厂房建设：选址、设计和施工，确保厂房符合生产要求。
-设备采购：根据生产线规划，在市场上选择适合的生产设备。
-生产线建设：根据生产线规划，进行设备安装和调试，确保生产能力和品质稳定性。
-技术培训：对员工进行相关技能培训和品质管理培训。
-生产试运行：进行试生产和批量生产，确定生产能力和产品品质。
3.阶段三：项目收尾（3个月）。
-产品上市：推出自主品牌的锂电池产品，进行市场推广。
-后期管理：建立完善的质量控制和售后服务体系。
-制定改进计划：根据市场反馈和生产运行情况，不断改进产品和工艺。
五、项目预算和资金筹措1.项目预算：-厂房建设：X万元；-设备采购：X万元；-技术研发：X万元；-员工培训：X万元；-市场推广：X万元；-其他费用：X万元。
总计：X万元。
锂离子电池铝壳腐蚀电位及影响因素的研究
锂离子电池铝壳腐蚀电位及影响因素的研究锂离子电池在现代生活中越来越受到欢迎，其使用寿命的提高和性能的提升得到了广泛的关注。
电池壳体作为电池的重要组成部分，它的耐腐蚀性能对电池的可靠性和寿命有着重要的影响。
本文将探讨锂离子电池铝壳腐蚀电位及影响因素。
一、锂离子电池铝壳的耐腐蚀性能电池壳体的主要材料是铝，铝具有较好的物理和化学性能，但在电池使用过程中，铝表面可能会出现腐蚀现象，导致电池的性能下降，甚至损坏电池。
因此，锂离子电池铝壳的耐腐蚀性能至关重要。
实验表明，锂离子电池铝壳的腐蚀来自两种途径：一是电池内压力造成的腐蚀，二是钝化膜破裂导致的腐蚀。
传统的钝化处理可以增加铝表面的耐腐蚀性，但是电池内部的压力导致了钝化膜的形成缺陷，从而导致铝腐蚀。
因此，针对电池内部压力产生的腐蚀问题，通常使用合适的加压和吸附材料来解决。
二、锂离子电池铝壳腐蚀电位的测定电池壳体材料的腐蚀电位是评估其耐腐蚀性能的基础。
测定铝壳体腐蚀电位需要一定的实验条件和设备，如电化学工作站、电流源、参比电极等。
在实验中，应选择一个合适的电解液，并通过改变溶液的浓度、PH值或添加缓冲剂等措施来模拟不同的电池使用环境。
测量时，使用参比电极来确定测量的参考电位，并在一定电压下进行电位扫描，从而确定铝壳体的腐蚀电位。
三、锂离子电池铝壳腐蚀电位影响因素锂离子电池铝壳的腐蚀电位受多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1.电解液的组成和pH值。
电解质的组成和pH值会直接影响铝壳体的腐蚀电位。
强酸、强碱性电解液对铝的腐蚀作用很大，而pH值在5-9范围内的电解液对铝的腐蚀作用较小。
2.添加剂的类型和浓度。
添加剂可以改变电解液的性质，从而影响铝壳体腐蚀电位。
添加某些缓冲剂如磷酸盐、硫酸盐等可以降低电解液的酸碱度，降低铝的腐蚀速度。
3.温度。
随着温度的升高，铝的腐蚀速度会增加，因此在高温环境下，铝的腐蚀电位会向阳极移动。
4.阳极氧化处理。
阳极氧化是提高铝表面耐腐蚀性的有效方法。
锂离子动力电池铝壳壳体电位研究
锂离子动力电池铝壳壳体电位研究作者：蔡晓利郭毓优来源：《河南科技》2016年第23期摘要：分析影响锂离子动力电池外壳电位的影响因素，结果表明：壳体表面残留的电解液，电芯外层隔膜破损，极耳包胶不完整均会影响壳体电位；正极对壳体电位超过1V，会导致壳体腐蚀的发生。
为避免壳体发生腐蚀，通常采用的方法有对电芯外部增加绝缘保护袋，在铝壳内部增加绝缘保护涂层，对极耳进行绝缘胶纸全覆盖。
关键词：锂离子动力电池；铝壳电位；腐蚀中图分类号：TM912 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2016）12-0142-02由于环境污染严重以及石油能源的危机，锂离子电池以其高的能量密度、环境友好等优点，得到重点关注。
其中铝壳锂离子电池，由于铝来源广且价格相对较低，质轻、具有延展性、易加工、重量比能量高等优点被广泛应用。
为了防止壳体腐蚀，目前采用的是正极和盖板导通的方法，以降低正极对壳体的电位，理论上正极和壳体导通后正极与壳体间的电压应为0V，但实际生产过程中出现了正极和壳体间电压大于0V的电池，现对这部分电池进行研究，分析其异常原因，并制定纠正措施。
1 电池的制备正极材料磷酸铁锂与导电石墨、PVDF和NMP溶剂混合，搅拌成正极浆料，浆料涂布在铝箔上，通过辊压，制片得到正极片；负极石墨与导电石墨，粘结剂与去离子水混合，搅拌成负极浆料，浆料涂布在铜箔上，通过辊压，制片得到负极片；在叠片机上，将正、负极片与隔膜通过叠片的方式制成电芯，再通过电芯装配将电芯放入铝壳中，激光封口后，注液形成电池。
电池化成之后，进行容量测试，容量测试最后工步将电池荷电状态调整为30%SOC，对应的电池电压为3.285～3.305V；定容工步完成之后测试正极对壳体电压。
2 结果与讨论2.1 壳体电压的形成图1为电池电压与正负极对壳体电压之和的对比。
对正负极间电压以及正极对壳体电压、负极对壳体电压分别进行测试，正极参比壳体与负极参比壳体之和基本上与电池电压相一致。
锂电池认证,电池4.2V锂电池规格书
目录1.范围---------------------------------------------------------------------------------------------- --22.组装方式及电池性能----------------------------------------------------------------------------22.1主要材料------------------------------------------------------------------------------------22.2电池常规性能------------------------------------------------------------------------------23.电池组成方筐图----------------------------------------------------------------------------------34.保护板电气性能--------------------------------------------------------------------------------- 34.1保护板基本参数---------------------------------------------------------------------------34.2保护板测试内容-------------------------------------------------------------------------4-54.3保护板原理图及物料清单（附件1）-------------------------------------------------54.4 PCB布线图及尺寸图（附件2）-----------------------------------------------------55. 电芯基本特性------------------------------------------------------------------------------------56. 电池外观尺寸图（附件3）-------------------------------------------------------------------77. 安全警示（附件4）----------------------------------------------------------------------------7 附件1：保护板原理图及物料清单-------------------------------------------------------------------------8 附件2：PCB布线图及尺寸图-------------------------------------------------------------------9 附件3：电池外观尺寸图-------------------------------------------------------------------------10附件4：安全警示-----------------------------------------------------------------------------------111.范围本《规格书》为邦凯电子有限公司提供的可充电式锂离子电池规格。
铝壳锂离子电池生产工艺流程
短路测
试
NG
返修
NG
X-Ray
激光焊接
OK
NG
气密
OK
性检
NG
绝缘 检测
NG
最终氦
返修 清洗烘干
封口焊钉Biblioteka OK高温静置分容
常温静置
备注：“ ”表示关键工序
二次注液 电解液
负压化成
OK
OCV测
NG
B品
包膜
高温静置
一次注液 电解液
真空烘烤
电压内阻
外观检查
入库
正极备
正极搅拌
负极备
负极搅拌
盖板 负极点焊
入壳 铝壳
正极点焊
折极耳
铝壳锂离子电池生产工艺流程
编制人：YWHO
铝箔
固含量、 粘度测试
NG
OK
正极过筛
固含量、 粘度测试
NG
OK
负极过筛
正极涂布 铜箔
负极涂布 绝缘胶
正极辊压 负极辊压
正极模切 负极模切
叠片
装隔圈 隔圈胶 沉底
超声波焊 压盖板
包底胶
冷热压
OK
锂电池原理以及工艺控制
锂电池原理
• 锂离子电池是指Li+ 嵌入化合物为正、负极 的二次电池。
• 正 Li极Mn采O2 用、锂Li化Fe合PO物4 LiCoO2、LiNiO2 、 • 负极采用锂-碳层间化合物LiXC6。 • 电 机解溶质液为。溶解有锂盐LiPF6 、 LiAsF6等有
锂电池原理
▪ 在用LiFePO4做正极，石墨做负极场合的可充锂二次电池的构造为 C∣ES∣LiFePO4（ES：Li+传导性有机电解液）。以上组成的电池的端电压 是 反 二 和零次全应伏L电电i，池池Fe但则反PO在成应4 含为分+6有：别C→以LLiiF1BCe6-F∣P43，式OS4LE表i∣+PL示Fi6F。C等e6的P锂O反4离应。子在，的因这支正个持、电的负池非极中水材正溶料极剂的反中活应，化、充蓄负电了极时电反根的应据
电池定义
▪ 电池是一种能量转化与储存的装置，它主要通过化学反应将化学能或物理能转化 为电能。电池是一种化学电源，它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正 负极，两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中，当连接在某一外部载体上 时，通过转换其内部的化学能来提供电能。
▪ 每种电池都具有电化学转换的能力，即将储存的化学能直接转换成电能，就二次 电子（也叫蓄电池）而言，在放电过程中，是将化学能转换成电能；而在充电过 程中，又将电能重新转换成化学能。
PSA--石墨
SEI 膜
▪ 在液态锂离子电池首次充放电过程中,电极材料与电解液在固液相界面上发生反 应,形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层。这种钝化层是一种界面层,具有固体 电解质的特征,是电子绝缘体却是Li+ 的优良导体,Li+ 可以经过该钝化层自由地 嵌入和脱出,因此这层钝化膜被称为“固体电解质界面膜”( solid electrolyte interface) ,简称SEI 膜
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邦凯铝壳锂离子电池设计
铝壳锂离子电池设计
一、锂离子电池设计的基本原则
1、容量过量
由于各种原因，可能导致电池实际容量达不到标称容量的要求，因此电池设计时，设计容量必须高出电池标称容量3%~5%(甚至7%)
a 电池制程原因引起的敷料损耗
b 电池前几次充放电引起的容量衰减
c 电池储存引起的容量衰减
d 电池检测设备引起的误差
e 其他原因
2、负极过量
锂离子电池的基本原理为锂离子电池在正负极材料间的可逆嵌入和脱嵌，且材料克容量随着电池循环次数的增加而降低。
若负极容量低于正极容量，当电池充电时，从正极过来的锂离子不能全部嵌入到负极材料中，便会在负极表面堆积形成不可逆容量，造成电池容量的急剧下降，且容易形成锂枝晶引起电池安全隐患，因此电池设计时，单位面积上的负极容量需高出正极容量3%~5%。
3、负极包住正极
同原则二，电池设计时必须保证有正极敷料的地方对应有负极敷料。
a 负极片较正极片宽
b 正极片C刮粉位
c 正极片D刮粉位
、正、负极隔离 4
电池内部正、负极若直接接触，则在电池内部形成了一个无负载的回路，电池形成短路状态，若为微短路则引起自放电等现象，若短路情况严重，则引起爆炸等安全问题，因此电池设计时须保证正、负极的完全隔离。
a 隔离膜比负极片宽，卷绕时有重叠
b 容易引起短路或隔离膜损坏的地方用胶纸等进行保护
二、铝壳锂离子电池设计的内容
铝壳锂离子电池设计包括:1、五金件设计;2、电芯设计
五金件设计包括:1、铝壳尺寸设计;2、盖帽尺寸设计;
电芯设计包括:1、卷针尺寸设计;2、极片尺寸设计;3、隔膜尺寸设计;
4、正负极敷料设计;
5、刮粉位、留粉位尺寸确定;
6、极耳尺寸设计;
7、注液量设计;
8、其他辅助设计:胶纸尺寸等。
三、五金件设计
1、电池尺寸参数
厚度H、宽度W、高度L 000
2、铝壳尺寸设计
1.1 铝壳尺寸参数:外厚H、外宽W、外高L、正壁厚、侧壁厚、底厚外外外
内厚H、内高W、内高L 内内内
1.2 铝壳尺寸参数设计:
H= H-(0.2~0.4)mm;W=W-(0.2~0.3)mm;L=L-(1.0~1.5)mm; 外外外000
正壁厚=(0.20~0.40)mm;侧壁厚=(0.30~0.40)mm;底厚=(0.50~0.60)mm。
H= H-2*正壁厚;W= W-2*侧壁厚;L= L-底厚内外内外内外
1.3 盖帽尺寸参数:长度、宽度、厚度、铆钉位置、铆钉尺寸、边缘、连接片宽度、连
接片长度、密封圈尺寸等。
1.4 盖帽尺寸参数设计(主要由结构工程师根据铝壳尺寸完成) 四、电芯参数设计
1、卷针设计
1.1 方卷针厚度=(1.5~
2.0)mm;
1.2 方卷针宽度?壳内宽-壳内厚-卷针厚度-C(经验系数，C>0);
1.3 壳内厚-0.2(余量)?卷芯厚度
1.4 圆卷针与方卷针换算:
方卷针宽度=(圆卷针直径*π-2*方卷针厚度)/2+C(经验系数)
2、隔膜纸尺寸设计:
2.1 隔膜纸宽度=壳内高-(2~2.5)mm =电池高度-(
3.5~4)mm
2.2 隔膜纸长度=2*负极片长度+(16~25)mm(使用圆卷针时此值要大于使用方卷针)
2.3 隔膜厚度(根据实际情况要求决定)
3、极片尺寸设计
3.1 负极片宽度=隔膜纸宽度-2mm(电池高度-5mm)
正极片宽度=负极片宽度-(1~2)mm(电池高度-6mm)
=正极片折数*正极片平均折长(试卷，可建公式近似计算) 3.2 正极片长度负极片长度=负极片折数*负极片平均折长(试卷，可建公式近似计算)
3.3 正极片折数?壳内厚/(0.33~0.35)
负极片折数=正极片折数-1
3.4 正极片厚度=铝箔厚度+附料厚度=铝箔厚度+(面密度/压实密度)
负极片厚度=铜箔厚度+附料厚度=铜箔厚度+(面密度/压实密度)
4、面密度设计 2 正极面密度=(正极附料量-(0.05~0.1)g)/[正极片长度-
1/2*(刮粉位之和)]?(41~46)mg/cm
负极面密度=正极面密度*正极克容量*正极活性物含量*(1.25~1.45)/(负极克容量*负极
2 活性物含量)?(18~21)mg/cm
5、附料量设计
正极附料量=标称容量*(1.035~1.065)/正极克容量/正极活性物含量
6、极耳尺寸设计
极耳宽度=(3~5)mm;
正极耳长度?负极片宽度+电池厚度-C1(经验系数，可建公式近似计算)
负极耳长度?负极片宽度+电池厚度-C2(经验系数，可建公式近似计算)
7、刮粉位、留粉位尺寸确定
正极:A=正极耳宽度+(0~0.5);
B?方卷针宽度-A-1/2*C
C=2*F(负极)+(6~10)mm。
负极:E=负极耳宽度;
F=E+2mm。
8、注液量设计
注液量=电池设计容量/(310~320)
五、电芯设计需要注意的几个问题
1、电芯厚度
1.1 套壳时电芯厚度
套壳时电芯厚度=(正极厚度+负极厚度+隔膜厚度)*空隙率系数+0.1mm
正极厚度=(正极片辊压厚度+烘烤反弹厚度)*(正极片折数-1)+铝箔厚度
负极厚度=(负极片辊压厚度+烘烤反弹厚度)*负极片折数
隔膜厚度=隔膜规格厚度*负极片折数*2
1.2 正面套壳空间
正面套壳空间=铝壳内厚 - 套壳时电芯厚度?0
1.3 侧面套壳空间
侧面套壳空间=壳内宽 - 卷针宽度 - 卷针厚度 - 套壳时电芯厚度=
(0~1)mm 、电池厚度 2
2.1设计电池厚度= (正极厚度+负极厚度+隔膜厚度)*空隙率系数+2*壳正壁厚
正极厚度=(正极片辊压厚度+分容后反弹厚度)*(正极片折数-1)+铝箔厚度
负极厚度=(负极片面密度/分容后压实密度)*负极片折数
隔膜厚度=隔膜规格厚度*负极片折数*2
2.2 电池厚度空间
电池厚度空间=电池厚度规格上限-设计电池厚度=(0.2~0.5)mm 3、电池孔隙率
3.1电池孔隙率=(铝壳内部空间-正极所占空间-负极所占空间-铜铝箔所占空间-隔膜纸
所占空间)/ 铝壳内部空间
铝壳内部空间=壳内高*壳内宽*壳内厚
正极所占空间=正极附料量/正极真实密度
负极所占空间=负极附料量/负极真实密度
铜箔所占空间=铜箔长度*铜箔宽度*铜箔厚度
铝箔所占空间、隔膜纸所占空间计算同上
3.2 注液系数
注液系数=注液量/电解液密度/(铝壳内部空间*电池孔隙率) ?(0.7~0.9)。